缓冲器的制作方法

本发明涉及一种缓冲器。

背景技术：

车辆用的缓冲器存在使阻尼力可变的缓冲器，其例如包括缸体、利用活塞在缸体内划分出的杆侧室和活塞侧室、贮存器、使杆侧室与贮存器连通的主通路和溢流通路、使贮存器与活塞侧室连通的伸长侧通路、使活塞侧室与杆侧室连通的压缩侧通路、设在溢流通路的中途的背压室、设在溢流通路的中途且用于控制背压室的压力的压力控制电磁阀、设在溢流通路的中途且在压力控制电磁阀的下游侧的溢流节流孔(日文：リリーフオリフィス)、以及设在主通路的中途且被作为先导压力的背压室的压力向闭阀方向施力并且被上游侧的压力向开阀方向施力的阻尼力调整阀(参照日本JP2009－250396)。

此外，上述缓冲器为了使工作油按照贮存器、活塞侧室、杆侧室、贮存器的顺序以单向通行的方式回流，伸长侧通路和压缩侧通路具备止回阀。

因而，在缓冲器伸缩时，工作油从杆侧室被挤出而经由设在主通路的阻尼力调整阀被排出到贮存器。

而且，在利用压力控制电磁阀控制对阻尼力调整阀向闭阀方向施力的先导压力时，能够调整阻尼力调整阀的开阀压力，其结果，能够控制缓冲器所产生的阻尼力。

此外，在上述缓冲器中，在压力控制电磁阀的下游侧设有溢流节流孔，抑制通过溢流通路的工作油的流量变化。因而，能够抑制在压力控制电磁阀的上游侧的压力在开阀压力附近振动地推移时发生压力控制电磁阀反复开闭而振动这样的事态。由此，缓冲器所发挥的阻尼力不振动而稳定。

技术实现要素：

但是，在上述缓冲器中，由于使用了溢流节流孔，因此，为了抑制压力控制电磁阀的振动，需要针对每个产品进行调谐。因此，根据压力控制电磁阀的振动周期，存在不能充分地减少振动而无法使缓冲器所产生的阻尼力稳定的可能性。

本发明的目的在于提供一种能够调整阻尼力并且能够发挥稳定的阻尼力的缓冲器。

根据本发明的一个技术方案，能够提供一种缓冲器，其中，该缓冲器包括：缓冲器主体，其具有缸体、贮存器、用于将从所述缸体内排出来的液体排出到所述贮存器的阻尼通路以及设在所述阻尼通路的压力控制电磁阀；压力传感器，其用于检测所述压力控制电磁阀的上游的压力；以及控制器，其用于反馈所述压力传感器所检测的检测压力而控制所述压力控制电磁阀，所述控制器具有根据目标压力和所述检测压力之间的偏差或者所述检测压力进行微分补偿并乘以负的增益而进行输出的微分路径，所述控制器求出对所述压力控制电磁阀施加的电流指令。

此外，根据本发明的另一个技术方案，能够提供一种缓冲器，其中，该缓冲器包括：缓冲器主体，其具有缸体、贮存器、用于将从所述缸体内排出来的液体排出到所述贮存器的阻尼通路、与所述阻尼通路并列地设在所述缸体和所述贮存器之间的先导通路、设在所述先导通路的中途的压力控制电磁阀、设在所述先导通路的中途且在所述压力控制电磁阀的上游的先导压力室以及阻尼阀，该阻尼阀设在所述阻尼通路的中途，被所述先导压力室的压力向闭阀方向施力，并且被所述阻尼通路的上游侧的压力向开阀方向施力；压力传感器，其用于检测所述压力控制电磁阀的上游的压力；以及控制器，其用于反馈所述压力传感器所检测的检测压力而控制所述压力控制电磁阀，所述控制器具有根据目标压力和所述检测压力之间的偏差或者所述检测压力进行微分补偿并乘以负的增益而进行输出的微分路径，求出对所述压力控制电磁阀施加的电流指令。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式的缓冲器的结构图。

图2是表示本发明的第1实施方式的缓冲器的控制器和压力控制电磁阀的框线图。

图3是表示控制器和压力控制电磁阀的变形例的框线图。

图4是表示控制器和压力控制电磁阀的另一个变形例的框线图。

图5是本发明的第2实施方式的缓冲器的结构图。

具体实施方式

＜第1实施方式＞

以下，参照附图说明本发明的第1实施方式的缓冲器A1。

如图1所示，缓冲器A1包括安装在车辆的弹簧上构件(未图示)和弹簧下构件(未图示)之间的缓冲器主体S1、压力传感器PS以及控制器C。

以下，对各部分进行说明。如图1所示，缓冲器主体S1例如包括：缸体11；活塞12，其以滑动自由的方式插入到缸体11内；活塞杆13，其以移动自由的方式插入到缸体11内，与活塞12连结；伸长侧室R1和压缩侧室R2，其利用活塞12在缸体11内划分出，填充有流体；贮存器R；通路14、15，其使伸长侧室R1和压缩侧室R2连通；阻尼通路16，其使伸长侧室R1和贮存器R连通；通路17、18，其使压缩侧室R2和贮存器R连通；伸长侧阻尼阀19，其设在通路14，对流体从伸长侧室R1朝向压缩侧室R2的流动施加阻力；压缩侧单向阀20，其设在通路15，仅容许流体从压缩侧室R2朝向伸长侧室R1流动；压缩侧阻尼阀21，其设在通路17的中途，对流体从压缩侧室R2朝向贮存器R的流动施加阻力；伸长侧单向阀22，其设在通路18，仅容许流体从贮存器R朝向压缩侧室R2流动；以及压力控制电磁阀23，其设在阻尼通路16。另外，流体除了利用工作油之外，还可以利用水、水溶液、气体。

压力控制电磁阀23包括用于开闭阻尼通路16的阀芯23a和将阀芯23a向闭阀方向推动的推力与所供给的电流量相对应地变化的螺线管23b。

阀芯23a被上游侧的压力向开阀方向施力，在由上游侧的压力引起的开阀方向的力克服螺线管23b将阀芯23a向闭阀方向推动的推力时，该阀芯23a开阀而将阻尼通路16开放。

因而，能够利用供给到螺线管23b的电流量来决定压力控制电磁阀23的开阀压力。在本实施方式中，在电流量增加时，开阀压力也与该电流量相对应地变大。

压力控制电磁阀23设在使伸长侧室R1与贮存器R连通的阻尼通路16，将上游的压力控制为开阀压力。因而，能够将伸长侧室R1内的压力控制为开阀压力。

在缓冲器主体S1的伸长行程时，被活塞12压缩的伸长侧室R1的压力上升，流体从伸长侧室R1向压缩侧室R2通过伸长侧阻尼阀19而移动。此外，该流体通过阻尼通路16被排出到贮存器R。

对于由于活塞12的移动而容积扩大的压缩侧室R2内而言，从伸长侧室R1流入流体，并且伸长侧单向阀22打开而从贮存器R供给不足量的流体。

因而，压缩侧室R2内的压力成为贮存器压力，缓冲器主体S1发挥与伸长侧室R1和压缩侧室R2的压力差相对应的伸长侧阻尼力，抑制自身的伸长。

而且，由于在调节设在阻尼通路16的中途的压力控制电磁阀23的开阀压力时能够调节伸长侧室R1内的压力，因此，能够控制缓冲器主体S1的伸长侧阻尼力。

此外，在缓冲器主体S1的收缩行程时，被活塞12压缩的压缩侧室R2的压力上升，流体从压缩侧室R2向贮存器R通过压缩侧阻尼阀21而移动。此外，该流体通过压缩侧单向阀20也向伸长侧室R1移动。此外，活塞杆13进入到缸体11内，并且流体从伸长侧室R1通过阻尼通路16向贮存器R排出。

压缩侧室R2由于活塞12的移动而容积减少且升压。在此，由于流体从压缩侧室R2经由伸长侧室R1通过压力控制电磁阀23向贮存器R排出，因此，通过调节压力控制电磁阀23的开阀压力，能够调节伸长侧室R1内和压缩侧室R2内的压力。因而，通过调节压力控制电磁阀23的开阀压力，能够控制缓冲器主体S1的压缩侧阻尼力。

另外，上述缓冲器主体S1的回路结构是一个例子，并不限定于此。

在本实施方式中，通过利用压力控制电磁阀23控制伸长侧室R1的压力来控制伸缩两侧的阻尼力，但可以采用其他的回路结构。

例如，既可以利用压力控制电磁阀23仅控制压缩侧室R2的压力，也可以分别设置用于控制伸长侧室R1的压力的压力控制电磁阀和用于控制压缩侧室R2的压力的压力控制电磁阀。

并且，也可以做成在使缓冲器主体S1伸缩时将全部流量的流体从缸体11内向贮存器R排出的单向流动结构，并在从缸体11内排出的全部流量的流体所通过的阻尼通路16的中途设置压力控制电磁阀23。

在这种情况下，压力传感器PS设为检测阻尼通路16的中途且是压力控制电磁阀23的上游的压力，将检测压力输入到控制器C。另外，压力传感器PS的设置部位并不限定于此，也可以安装在缸体11而直接检测伸长侧室R1内的压力。

如图2所示，控制器C包括：偏差运算部31，其接收压力控制电磁阀23的开阀压力的目标压力Pref和压力传感器PS所输出的检测压力Pr的输入，运算目标压力Pref和检测压力Pr的偏差e；积分路径32，其根据偏差e来补偿积分；微分路径33，其根据检测压力Pr来补偿微分并乘以负的增益Kd；前馈路径34；以及加和部35，其将各路径所输出的值相加。目标压力Pref是从掌管车辆的姿态控制的上位的控制装置(未图示)输入的。另外，在图2中，用框线图表示螺线管23b和阀芯23a。

偏差运算部31自目标压力Pref减去检测压力Pr而求出偏差e。

积分路径32包括将偏差e进行积分的积分部32a和将积分部32a所输出的值乘以积分增益Ki的增益乘积部32b。积分路径32将增益乘积部32b所求得的值作为由积分补偿得出的操作量输出。

另外，积分部32a在求出偏差e时对过去得到的偏差e的总和加上新近求得的偏差e而输出。积分部32a既可以为低通滤波器，也可以进行滤波处理而求出偏差e的积分值。

微分路径33包括将检测压力Pr微分的微分部33a和将微分部33a所输出的值乘以负值的微分增益Kd的增益乘积部33b。微分路径33将增益乘积部33b所求得的值作为由微分补偿得出的操作量输出。

另外，微分部33a在输入检测压力Pr时求出本次输入的检测压力Pr和前一次输入的过去的检测压力Pr的偏差并输出。微分部33a既可以是高通滤波器，也可以进行滤波处理而求出检测压力Pr的微分值。

前馈路径34将目标压力Pref乘以前馈增益Kf而输出。虽具有通过控制器C具备前馈路径34而能够对目标压力Pref进行追随性良好的控制这样的优点，但也可以省略前馈路径34。

加和部35将积分路径32所输出的值、微分路径33所输出的值以及前馈路径34所输出的值相加，生成用于指示对压力控制电磁阀23的螺线管23b施加的电流量的电流指令I。

微分路径33将增益乘积部33b对微分部33a所输出的值乘以带有负值的增益Kd并由加和部35相加的值输出。但是，将增益Kd设定为负值的做法与将增益Kd设定为正值并由加和部35将符号反转相加的做法是等价的。因而，这样的设计变更包含在乘以带有负值的增益Kd而输出的范围内。

加和部35所生成的电流指令I被输入到驱动螺线管23b的驱动器(未图示)。驱动器将电流指令I所指示的电流量的电流供给到螺线管23b。

如图2所示，螺线管23b发挥对由电流指令I供给的电流i乘以比例螺线管特性Kv而得到的推力。

阀芯23a被定位在压力控制电磁阀23的上游的压力Pr(与检测压力Pr相等)和阀芯23a的受压面积Av相乘而得到的力与螺线管23b所发挥的推力平衡的位置，用于开闭阻尼通路16。

由此，压力控制电磁阀23控制上游侧的伸长侧室R1的压力。利用压力控制电磁阀23控制的伸长侧室R1的压力被压力传感器PS进行检测，作为检测压力Pr被输入到反馈环。另外，也可以由控制器C生成目标压力Pref。

像上述那样，控制器C根据检测压力Pr和目标压力Pref求出电流指令I，向驱动螺线管23b的驱动器输出电流指令I。

控制器C例如包括用于获取压力传感器PS所输出的信号的A/D转换器、存储有用于对控制来说所需要的处理的程序的ROM(Read Only Memory)等存储装置、用于执行基于程序的处理的CPU(Central Processing Unit)等运算装置以及用于向CPU提供存储区域的RAM(Random Access Memory)等存储装置。而且，通过CPU执行程序，能够实现控制器C的各种控制。

第1实施方式的缓冲器A1像以上那样构成。在控制器C获得电流指令I的过程中，微分路径33将由压力传感器PS检测出的检测压力Pr微分并乘以带有负值的增益Kd而输出。

在此，重复这样的动作：在压力控制电磁阀23开阀时，由流体的压缩性引起压力在开阀的同时降低，由于压力降低的影响，本次压力控制电磁阀23闭阀而压力上升，由于压力上升的影响，压力控制电磁阀23再次开阀。因此，在压力控制电磁阀23开阀时，压力振动地变动。

因此，目标压力Pref和检测压力Pr的偏差e也振动地变化，但微分路径33为了抵消压力的急剧变化而输出操作量。也就是说，微分路径33为了抵消压力控制电磁阀23的振动而输出操作量。因而，即使压力控制电磁阀23的上游的压力急剧地变动，电流指令I的变化也变得缓慢，因此，能够抑制发生压力控制电磁阀23反复开闭而振动这样的事态。

此外，在本实施方式的缓冲器A1中，由于不使用溢流节流孔，因此，不必为了抑制压力控制电磁阀23振动而针对每个产品调谐节流孔。此外，不论振动周期如何，都能够充分地减少压力控制电磁阀23的振动，也能够使缓冲器A1所产生的阻尼力稳定。因而，采用本实施方式，能够调整阻尼力，并且能够稳定地发挥阻尼力。

另外，即使压力控制电磁阀23的上游侧的压力在开阀压力附近之外的范围内急剧变化，由于电流指令I的变化变得缓慢，因此，压力控制电磁阀23的开度变化也变得缓慢。因而，缓冲器A1所产生的阻尼力的急剧变化也被缓和，车辆的乘坐舒适性提升。此外，通过压力控制电磁阀23的开度变化变缓慢，也能够抑制压力控制电磁阀23的上游的压力变动，缓冲器A1所产生的阻尼力稳定。

并且，采用本实施方式，由于不必在压力控制电磁阀23的下游设置溢流节流孔，因此，在压力控制电磁阀23将阻尼通路16开放到最大的情况下，在伸长侧室R1的压力上不会重叠由溢流节流孔的流量压力特性引起的压力盈余(日文：圧力オーバーライド)。因而，能够增大缓冲器A1的阻尼力调整幅度。

另外，由于压力控制电磁阀23通过阀芯23a承受上游侧的压力而开阀，因此，向螺线管23b供给的电流i和作用于阀芯23a的压力Pr(与检测压力Pr相等)处于比例关系。

因而，使用压力控制电磁阀23的做法与进行反馈压力而进行比例补偿的控制的做法是等价的。因而，对压力控制电磁阀23进行微分积分控制的做法与实施比例微分积分控制的做法是等价的。

在采用使用了与上游侧的压力无关地变更开阀程度的阀柱等的节流阀的情况下，为了进行比例补偿，需要设置比例路径。但是，在缓冲器A1中，由于不必设置比例路径，因此，压力控制电磁阀23能够相对于压力Pr高速地进行响应。

另外，也可以像图3所示的变形例那样设置由将偏差e乘以比例增益Kp的增益乘积部构成的比例路径36。在这种情况下，自利用加和部35将积分路径32的输出值、微分路径33的输出值以及前馈路径34的输出值相加而得到的值减去比例路径36的输出值。

对于比例增益Kp的设定而言，在将比例路径36的操作量设为Δi时考虑到Pr·Av＝Δi·Kv而设定为Kp＝Av/Kv的情况下，能够完全抵消对阀芯23a作用的流体力的影响。

此时，对于前馈路径34的前馈增益而言，由于将前馈路径34的操作量减去比例增益Kp的量，需要设为Kf+Kp。

在这种情况下，也是即使压力控制电磁阀23的上游的压力变动急剧地变动，也能够根据电流指令I来抵消作用于阀芯23a的压力。因而，能够抑制发生压力控制电磁阀23反复开闭而振动这样的事态。此外，由于比例增益Kp的设定能够基于压力控制电磁阀23的结构来进行，因此较为容易。

此外，在本实施方式中，设置积分路径32而基于偏差e进行积分补偿。因而，能够除去目标压力Pref和检测压力Pr的恒定偏差。由此，能够进行对于目标压力Pref的追随性良好的控制，能够精度较佳地控制缓冲器A1的阻尼力。

另外，即使省略积分路径32而仅设置微分路径33，本发明的效果也不会丧失。此外，也能够采用比例路径36和微分路径33而省略积分路径32。

并且，在本实施方式的缓冲器A1中，微分路径33对检测压力Pr进行微分补偿。因此，对于目标压力Pref的急剧变化而言，通过不进行微分补偿，从而对于目标值的响应性较佳，相反，压力控制电磁阀23的动作稳定性较高。

相对于此，也可以像图4所示的另一个变形例那样，微分路径33不是对检测压力Pr而是对目标压力Pref和检测压力Pr的偏差e进行微分补偿。

在这种情况下，也是即使压力控制电磁阀23的上游的压力变动急剧地变动，电流指令I的变化也变得缓慢。因而，能够抑制发生压力控制电磁阀23反复开闭而振动这样的事态。

＜第2实施方式＞

接着，对第2实施方式的缓冲器A2进行说明。另外，对与缓冲器A1共用的构件标注相同的附图标记，省略说明。

如图5所示，缓冲器A2包括安装在车辆的弹簧上构件(未图示)和弹簧下构件(未图示)之间的缓冲器主体S2、压力传感器PS以及控制器C。

第2实施方式的缓冲器A2相对于第1实施方式的缓冲器A1而言，其缓冲器主体S2的结构有所不同，其他的结构是相同的结构。

以下，对作为与缓冲器A1不同的部分的缓冲器主体S2详细地进行说明。

如图5所示，缓冲器主体S2包括：缸体11；活塞12，其以滑动自由的方式插入到缸体11内；活塞杆13，其以移动自由的方式插入到缸体11内，与活塞12连结；伸长侧室R1和压缩侧室R2，该伸长侧室R1和压缩侧室R2利用活塞12在缸体11内划分出，填充有流体；贮存器R；通路14、15，其使伸长侧室R1和压缩侧室R2连通；阻尼通路16，其使伸长侧室R1和贮存器R连通；先导通路40，其与阻尼通路16并列地设置，使伸长侧室R1和贮存器R连通；通路17、18，其使压缩侧室R2和贮存器R连通；伸长侧阻尼阀19，其设在通路14，对流体从伸长侧室R1朝向压缩侧室R2的流动施加阻力；压缩侧单向阀20，其设在通路15，仅容许流体从压缩侧室R2朝向伸长侧室R1流动；压缩侧阻尼阀21，其设在通路17的中途，对流体从压缩侧室R2朝向贮存器R的流动施加阻力；伸长侧单向阀22，其设在通路18，仅容许流体从贮存器R朝向压缩侧室R2流动；压力控制电磁阀23，其设在先导通路40；先导压力室41，其设在先导通路40的中途且是压力控制电磁阀23的上游；以及阻尼阀42，其设在阻尼通路16的中途，被先导压力室41的压力向闭阀方向施力，并且被阻尼通路16的上游侧的压力向开阀方向施力。另外，流体除了利用工作油之外，还可以利用水、水溶液、气体。

在先导通路40的中途且在压力控制电磁阀23的上游设有先导压力室41。此外，在先导通路40的中途且在先导压力室41的上游设有节流孔43。

因而，通过调整压力控制电磁阀23的开阀压力，能够调节被配置在压力控制电磁阀23的上游侧的先导压力室41内的压力。此外，由于设有节流孔43，因此，先导压力室41内的压力成为比伸长侧室R1低出与节流孔43的压力损失量相对应的量的压力。

阻尼阀42是压力控制阀，其包括用于开闭阻尼通路16的阀芯42a、用于对阀芯42a向闭阀方向施力的弹簧42b以及为了向闭阀方向推动阀芯42a而使先导压力室41的压力作用于该阀芯42a的先导压力导入通路42c。

因而，上游的伸长侧室R1的压力沿开阀方向作用于阻尼阀42的阀芯42a，与伸长侧室R1相比被减压的先导压力室41的压力和弹簧42b的施力沿闭阀方向作用于阻尼阀42的阀芯42a。而且，在对阀芯42a向开阀方向推动的力大于向闭阀方向推动的力时，阻尼阀42开阀而将阻尼通路16开放。另一方面，由于能够利用压力控制电磁阀23控制先导压力室41内的压力，因此，也能够同样地控制阻尼阀42的开阀压力。

压力传感器PS检测压力控制电磁阀23的上游侧的压力，将检测出的检测压力Pr输入到控制器C。在本实施方式中，压力传感器PS检测先导压力室41的压力。但是，为了进行抑制压力控制电磁阀23振动的控制，只要能够检测上游的压力变动即可。因而，只要是压力控制电磁阀23的上游，压力传感器PS的设置部位就可以是任何地方。因而，也可以检测伸长侧室R1的压力。

在缓冲器A2中，控制器C也做成与缓冲器A1同样的结构。因而，在缓冲器A2中，也是在控制器C获得电流指令I的过程中，微分路径33根据由压力传感器PS检测出的检测压力Pr进行微分补偿并乘以带有负值的增益Kd而输出。

因而，在压力控制电磁阀23的上游的压力在开阀压力附近变动，目标压力Pref和检测压力Pr的偏差e也振动地变化的情况下，微分路径33以抵消急剧的压力变化的方式输出操作量。也就是说，微分路径33以抵消压力控制电磁阀的振动的方式输出操作量。因而，即使压力控制电磁阀23的上游的压力变动急剧地变动，电流指令I的变化也变得缓慢，因此，能够抑制发生压力控制电磁阀23反复开闭而振动这样的事态。

此外，在缓冲器A2中，由于在压力控制电磁阀23的下游没有使用溢流节流孔，因此，不必为了抑制压力控制电磁阀23的振动而针对每个产品调谐溢流节流孔。此外，不论振动周期如何，都能够充分地减少压力控制电磁阀23的振动，也能够使缓冲器A2所产生的阻尼力稳定。因而，采用本实施方式，能够调整阻尼力，并且能够发挥稳定的阻尼力。

另外，即使压力控制电磁阀23的上游的压力在开阀压力附近之外的范围内急剧变化，由于电流指令I的变化变得缓慢，因此，压力控制电磁阀23的开度变化也变得缓慢。因而，也能够缓和缓冲器A2所产生的阻尼力的急剧变化，车辆的乘坐舒适性提升。此外，通过压力控制电磁阀23的开度变化变缓慢，也能够抑制压力控制电磁阀23的上游的压力变动，缓冲器A2所产生的阻尼力稳定。

此外，采用本实施方式，由于不必在压力控制电磁阀23的下游设置溢流节流孔，因此，在压力控制电磁阀23将先导通路40开放到最大的情况下，在先导压力室41的压力上不会重叠由溢流节流孔的流量压力特性引起的压力盈余。因而，也能够增大缓冲器A2的阻尼力调整幅度。

并且，在缓冲器A2中，也与缓冲器A1同样，可以在控制器C设置比例路径36。此外，积分路径32也能够省略。此外，微分路径33也可以不是对检测压力Pr而是对目标压力Pref和检测压力Pr的偏差e进行微分补偿。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式只是示出了本发明的应用例的一部分，并不是将本发明的保护范围限定为上述实施方式的具体结构的意思。

本申请基于2014年10月6日向日本国专利局申请的日本特愿2014－205456主张优先权，该申请的全部内容通过参照编入到本说明书中。